Каталог статей

Главная » Все схемы » Источники питания » Зарядные устройства (для батареек)

Выбранная схема!!!


3464
Качели для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов.


Схема зарядного устройства для SLA аккумулятора на 12V 7Ah приведена на рисунке.



Описание схемы.
На транзисторах VT2 и VT3 собран стабилизатор зарядного тока. Для управления стабилизатором тока используется счетверённый компаратор LM339 (DA2). Компараторы DA2-1 и DA2-2 следят за напряжением на аккумуляторной батарее GB1. DA2-1 отслеживает нижний уровень напряжения (13,1 вольта), а DA2-2 - верхний (14,5 вольта). Резисторы R1 - R6 образуют делители напряжения. Напряжение с выходов делителей сравнивается с опорным напряжением. Источник опорного напряжения сделан на параллельном стабилизаторе напряжения TL431 (DA1). Источник опорного напряжения имеет термокомпенсацию, чтобы с повышением температуры пороговые напряжения уменьшались из расчёта 5 милливольт на градус на банку. Датчиком температуры являются четыре диода 1N4007 (VD1 - VD4), соединённые последовательно. На компараторах DA2-3 и DA2-4 собран RS триггер, который запоминает последовательность переключения компараторов DA2-1 и DA2-2. Транзистор VT1 применяется для преобразования уровня напряжения на выходе компаратора DA2-4 в управляющее напряжение стабилизатора тока. Светодиоды HL1 и HL2 служат для индикации состояния зарядного устройства. Когда идёт заряд, светится HL2. Во время паузы светится HL1.

Как это всё работает.
Когда напряжение на аккумуляторе меньше чем нижний порог (13,1 вольта), то напряжения на входах компараторов 6 и 9, больше, чем на входах 7 и 8. ( Напряжение отсчитывается относительно общего провода GND ) Соответственно, на выходе DA2-1 устанавливается низкий уровень, а на выходе DA2-2 - высокий. На выходе DA2-3 устанавливается высокий уровень, а на выходе DA2-4 - низкий. Между выходом DA2-4 и плюсом питания Vcc начинает протекать ток через HL2, R15 и переход эмиттер-база VT1. HL2 начинает светиться, а транзистор VT1 открывается. Через открытый транзистор напряжение питания поступает на резисторы R13 и R16. Через резистор R16 напряжение поступает на затвор полевого транзистора VT3. VT3 начинает открываться. Когда ток через транзистор VT3 (и аккумулятор) достигнет примерно 700 мА, начнёт открываться транзистор VT2 и шунтировать цепь затвор - исток, что приведёт к снижению тока через полевой транзистор. Таким образом, установится стабильное значение зарядного тока. Стабилитрон VD7 защищает цепь затвор - исток от повышенного напряжения, и, при нормальной работе стабилизатора, ток не проводит. Диод VD8 предотвращает разряд аккумулятора при выключенном питании через транзистор VT3 и резисторы R18, R19.
По мере заряда аккумулятора, напряжение на нём возрастает. Как только оно достигнет нижнего порога, компаратор DA2-1 изменит своё состояние. На его выходе должен бы появиться высокий уровень,  поскольку  на выходе DA2-4 низкий уровень и диод VD5 открыт. Поэтому, триггер на компараторах DA2-3 и DA2-4 сохраняет своё состояние, и заряд продолжается. Напряжение на аккумуляторе продолжает возрастать. Когда оно достигнет верхнего порога, компаратор DA2-2 изменит своё состояние. На его выходе появится низкий уровень, который изменит состояние триггера на противоположное. HL2 погаснет, транзисторы VT1 и VT3 закроются и заряд прекратится. Начнёт светиться HL1. С течением времени, напряжение на аккумуляторе самопроизвольно уменьшается. Как только оно уменьшится ниже верхнего порога, компаратор DA2-2 изменит своё состояние. Но высокий уровень на его входе не появится из-за того, что на выходе DA2-3 низкий уровень и диод VD6 открыт. Триггер сохранит своё предыдущее состояние. Снижение напряжения на аккумуляторе будет продолжаться. Как только напряжение достигнет нижнего порога, состояние компаратора DA2-1 изменится. На выходе появится низкий уровень, который изменит состояние триггера на противоположное. Снова включится заряд, и цикл повторится. Источник опорного напряжения имеет напряжение 4,8 вольта при комнатной температуре.  Значение этого напряжения выбрано примерно равным напряжению двух банок кислотного аккумулятора. Кремниевые диоды датчика температуры имеют температурный коэффициент напряжения около 2 мВ на градус каждый. Таким образом, четыре диода должны обеспечить температурный коэффициент источника опорного напряжения равным 4 мВ на градус на банку. (на самом деле, получилось 5) Ток через диоды определяется резистором R8 и выбран равным 100 мкА.

Зарядное устройство питается от любого нестабилизированного источника питания, который может обеспечить ток 0,7 - 0,8 А. Напряжение питания Vcc должно быть не меньше 16 вольт. А с учётом пульсаций источника питания и нестабильности сети, где-нибудь около 18 - 19 вольт. Но не больше 35 вольт. Чем больше будет напряжение, тем больше мощность, рассеиваемая транзистором VT3.
Если планируется заряжать аккумулятор при комнатной температуре, то термокомпенсация не нужна. Вместо термодатчика из четырёх диодов надо включить резистор на 20 кОм. 
Схема выдерживает непродолжительную переплюсовку аккумулятора. При этом светится светодиод HL2, как будто идёт заряд. На самом деле аккумулятор РАЗРЯЖАЕТСЯ током около 700 мА. При этом, на транзисторе VT3 рассеивается повышенная мощность. Будьте внимательны при подключении аккумулятора, а то ему (а может и транзистору тоже) настанет кирдык. И не говорите потом, что я вас не предупреждал.

Конструкция и детали.
Транзисторы VT1, VT2 - любые кремниевые, соответствующей структуры. Транзистор VT3 - любой относительно мощный полевик MOSFET с N каналом. Минимальное сопротивление канала роли не играет - он всё равно работает в линейном режиме. Транзистор VT3 должен быть обязательно установлен на радиатор. Какой величины радиатор - зависит от напряжения питания. Стабилитрон VD7 - любой, с напряжением стабилизации от 8 до 15 вольт. Диод VD8 - любой, который не сильно греется при токе 0,7 А. Лучше, чтобы он был ампера на 3. Остальные диоды опять же любые, кремниевые. Резистор R18 должен иметь мощность не менее 1 Вт. Компараторы DA2 могут быть любыми, но обязательно должны иметь выход с открытым коллектором. Использовать вместо них операционные усилители недопустимо! Конструкция датчика температуры - любая, но лучше, чтобы диоды были в герметичной упаковке. Схема собрана на универсальной плате. Печатная плата не разрабатывалась.


Налаживание.
 Аккумулятор не подключать. Подать питание. Проверить источник опорного напряжения. Напряжение между анодом и катодом DA1 (TL431) должно быть 4,8 вольта при комнатной температуре. Требуемое напряжение подбирается резистором R3. Движок подстроечного резистора R2 установить в верхнее по схеме положение (максимальное напряжение верхнего порога). Движок подстроечного резистора R5 установить в нижнее по схеме положение (минимальное напряжение нижнего порога). Если всё собрано правильно, светодиоды HL1 и HL2 должны начать попеременно мигать с частотой несколько герц. Проверить работу стабилизатора тока. Вместо аккумулятора подключить эквивалент нагрузки - мощный резистор сопротивлением 10 - 12 Ом и мощностью 6 - 10 ватт. Светодиод HL2 должен светиться непрерывно, а HL1 должен погаснуть. Убедиться, что ток через эквивалент нагрузки примерно равен 600 - 700 мА. Подбором резистора R19 установить ток равным 700 мА. Точное значение тока устанавливать не имеет смысла. Точность +/- 50 мА вполне достаточна. Убедиться, что при изменении сопротивдения - эквивалента нагрузки, ток не меняется. Подключить аккумулятор, а к аккумулятору вольтметр. Лучше, если аккумулятор уже заряженный - не придётся долго ждать, пока напряжение на нём достигнет 14,5 вольта. Как только напряжение станет равным 14,5 вольта, поставить движок подстроечного резистора R2 в такое положение, чтобы светодиод HL2 погас, а HL1 засветился. Напряжение на аккумуляторе начнёт уменьшаться. Как только оно уменьшится до 13,1 вольта, поставить движок подстроечного резистора R5 в такое положение, чтобы светодиод HL1 погас, а HL2 засветился. Проследить, в каких пределах качается напряжение, и подстроить пороги поточнее. Собственно, всё.

То, что получилось у меня, показано на фотографии. 


Да. Некоторые граждане, конечно возмутятся и скажут: "Хочу схему не с общим плюсом питания, а с общим минусом!". Пожалуйста. Их есть у меня. Только придётся поискать полевик с P каналом. Схема на рисунке. Но я её ещё не макетировал. Но должна работать точно так же.


И в заключение. В Интернете говорят, что с помощью зарядника типа "качели", можно уменьшить сульфатацию. Для этого параллельно аккумулятору вешают нагрузку, которая отъедает от него ток в размере 0,05C. Поскольку зарядник даёт ток 0,1C, заряд таки происходит током 0,05C, а в паузе происходит разряд таким же током... Может, соотношение зарядного и разрядного тока должно быть иным... Не знаю. Не пробовал. Нету у меня засульфатированного аккумулятора...



В


Категория: Зарядные устройства (для батареек) | Добавил: brys99 (24.11.2011)
Просмотров: 6664 | Теги: Качели для зарядки свинцово-кислотн | Рейтинг: 0.0/0


Всего комментариев: 0

Все ссылки на книги и журналы, представлены на этом сайте, исключительно для ознакомления, авторские права на эти публикации принадлежат авторам книг и издательствам журналов! Подробно тут!
Жалоба

Пожалуйста оставьте свои комментарии !!!!

Имя *:
Email:
Код *:


ElectroTOP - Рейтинг сайтов
Copyright Zloy Soft (Company) © 2008 - 2016